海绵城市理念在市政给排水设计中的应用_王飞.pdf

202海绵城市理念在市政给排水设计中的应用王飞中铁第五勘察设计院集团有限公司浙江分院浙江衢州324000摘 要：市政给排水系统承担着维持城市正常运转的基础设施保证。而当城市遇到突降暴雨时常会发生城市内涝,造成城市公共设施损坏及威胁人民生命财产安全，严重影响城市的发展。海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，能够有效地在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,构建水生态基础设施从而减少了城市环境中洪涝灾害的发生率。关键词：海绵城市理念；市政工程；给排水设计DOI:10.19569/119313/tu.2023180681 海绵城市理念应用意义海绵城市概念的引入能够进一步完善供水系统，使得供水体系能够有效的服务于城市建设。在当前城市供水体系的建设方式来说，往往人们不再拘泥于单一的供水管道和排水管道的建设，对人工供水体系与天然供水体系的结合需求更高。由于海绵城市的建设中牵扯到了大量的自然环境要素运用，特别是针对于部分城市下沉型绿地甚至是其他的公园项目，都能够在城市给排水中起到理想效果，从而明显增强城市给排水系统的运行功能1。海绵城市概念的应用将能够有效缓解城市内涝现象。在当前中国的城市发展中，内涝问题已经相当普遍，尤其是在当遭遇到降雨比较集中的时间里，就比较容易出现重大内涝灾害了。从城市中内旱问题的形成原因来分析，城市排涝功能没有取得良好作用才是最主要原因，所以这就需要着力加大城市对排涝功能的改善力度，在这个过程中海绵城市概念的运用重要性也不言而喻。但是如果伴随着海绵城市规划概念建立的一些强力蓄水系统发挥作用，当城市规划中发生强降雨后就可以反映出比较好的城市水资源管理意识，这样城市规划中也就比较不容易发生内旱灾害，而水资源控制与处理的作用也就比较好。由于当前的水资源问题，已经成为了困扰着我国许多城市发展中的重要问题，因此如何提升水资源利用率，避免水资源损失，已成为城市供水体系建设的重要着眼点。根据各方面要求，在海绵城市项目中，由于其具有良好的蓄水和净化能力，这样也就能够在城市缺水时有效供给，减轻城市给水带来的巨大问题，并实现更高水资源利用率的效果，促进健康环保2。2 海绵城市理念在市政给排水设计中应用的优势2.1 有利于提升水资源的利用率由于市场经济的发达，中国的人口日益增长，使得自然资源短缺的现象越来越突出。为了改善这一问题，就必须从各个环节提高自然资源的利用率。但在过去的城市供水建设中，雨水资源的使用率尚有待提高。在城市供水建设中运用海绵城市概念，不但可以有效缓解城市内涝现象，而且还可以将雨水资源汇集起来，进行循环使用，对改变当前水资源短缺的情况将具有积极的作用。2.2 有利于恢复城市受损水体在城市供水工程设计中运用了海绵城市概念之后，就能够根据本地的实际状况和天然水文地质特征，通过适当的专业手段，在相对较短的时期内，针对当地的自然水体资源加以恢复，使在城市规划建造过程中遭受破坏的自然山水环境最大限度的回归原有风貌，从而推动城市生态系统的健康可持续发展3。而且，在城市供水建设中运用海绵城市概念，在对破损水体加以修复的同时，也可以有效降低城市中的环境污染，具有很大的生态效益。2.3 有助于改善城市生态环境在城市建立与发展的进程中，难免对自然环境产生一定程度的损害，如若不适时采取相应的对策解决，不但将影响到城市的长期健康发展，而且，也将影响到民众的居住条件。在城市供水建设中运用海绵城市概念，不但可以提高供水体系的效率，满足人类的用水需要，同时，还可以提高城市中的生态环境，使人类的宜居环境质量提高，使人类的日常生活更为适宜。2.4 有助于提升环境适应能力图1 海绵城市海绵体原理图近年来，随着环境污染问题的日益突出，全球的气候环境也悄然发生着改变，尤其针对我国来说，国土面积比较广阔，一些地区的气候环境急剧恶化，常常会受到一些外界因素的影响，出现比较极端的暴风雨天气。但是在城市建设的过程中，对于这种极端天气无法提前预知，这会导致大量的积水停留在地表，引起严重的城市内涝，影响市政工程203到人们的日常生活。而通过在市政设计中应用海绵城市理念，能够有效提升城市的环境适应能力，避免暴雨问题给整个城市带来的重大影响。如图1所示。3 海绵城市理念在市政给排水设计中的应用3.1 在道路设计中应用海绵城市理念现阶段，在我国一些城市设计和建设的过程中，没有进行全局的把控，缺乏长远的考虑，还有一些施工企业为了节约成本，在建设的过程中，应用的材料缺乏良好的渗水性能，一旦遇到暴风雨，降水量比较大，又不能及时地下渗，导致路面和城市中会形成大量积水，积水长时间滞留在路面上，不仅会影响到路面的使用寿命，同时，还会给人们的日常出行造成极大的不利影响。在道路设计的过程中应用海绵城市理念，需要在道路施工的过程中，应用透水性能比较好的材料，并且结合实际的地形情况，合理设置坡度，以便雨水及时下渗，避免造成路面大量积水的情况出现。此外，在车道下方也需要选择不同透水型的材质加以设计，同时在表面安装透水性比较好的材质，使得道路上的雨水可以导流到路旁的水沟内，渗透到地底，这样对地下水体系加以完善的同时，也可以有效减少积水现象的发生，达到水资源循环使用。3.2 绿化带设计中的应用绿化带的宽度应超过道路1525cm，后沿着道路，在绿化区的断开地段均匀布设雨水采集口，该采集口布设于绿色区域，位置控制要与路面相平，提高了集水系统的畅通性。在集水口部位必须设置筛网，以进一步筛选杂质。同时在巡查中也要及时清理淤塞杂质，以保持收集入口的通畅性。在城市绿化带建设时，宜在下方布设种植地，再在上面布设砂石层，最上一层布设渗透管，这样形成了一种简易的降雨过滤体系，并具有过滤降雨的功能。做好导流系统设计，通常情况下，需要在降雨入水口地方设计明渠的出水渠道，让雨水能够顺畅进入明渠系统，发挥降雨滞蓄功能，以此缓解城市给排水设备的运行问题。做好外溢系统设计工作，把外溢系统与市政排水管网联系在一起，使之在发生降雨或过量滞蓄时，能够促进排涝工作开展。同时，在市政排水管网的末端处也会设有防倒灌系统，以防止在雨水量过大时，将城市周边雨水顺着排水管道倒灌而回城，并以此增加了系统工作流程的有效性。3.3 车行道设计中的应用通过统计分析得知，虽然在现阶段中国大部分城市的市政道路设计基本都是使用沥青砼道路的，但由于沥青砼道路的透水能力比较不足，所以如果出现强雨水天气时就会出现大量的沥水现象，更严重的时候还会导致城市地下水出现供应不足的情况。而在建筑过程中将车行道路面与海绵城市的设计相结合，当采用透水性较好的材质敷设道路时，不但有利于降雨的有效吸纳，也减少了道路积水情况的发生，同时也促进了城市地下水回补能力的合理提升。这就需要建筑工程公司在市政路面浇筑过程中，一定要在透水能力要求的上加铺混凝土或者水泥面层，以避免因为降雨太多而妨碍抽滤料功能的正常发挥，而假如在降雨时产生一些干扰植物的生长发育或者破坏地下水质量的污浊物质时，则可能要将它们经过管道汇集到规定的处理厂内，再做比较详细的化验。但假如在进行检测以后，如果确定质量符合设计要求的话，则只能将其直接排放至城市排水系统中，反之如果检测不合格的话，则需要在进行适当的处置之后再将其重新排放。3.4 给排水管道参数设计为减少管线接头的漏水、拐角等堵塞问题，在布置时要尽可能采用直线布置方式，而且拐点管尽量布置在较容易检修地方，并配备了检测井，以保证给排水管道布置的正确性。为保证供水管道与其他既有地下管道位置的正确性，通过采用综合物探方法、BIM方式进行碰撞检测，根据测量数据调整布局，从而增加设计方案的实用性。另外，可以对城市给排水系统的材质进行优选，在通常情况下，将可选管网材质分为水泥管、铸铁管道、不锈钢管道等，然后在综合考量管网水压、运输路径、当地天气等条件后，再筛选适宜规格、合适强度的管网材质，在实际使用时也必须进行材质校核，待符合城市的给排水要求后再加以应用。如图2所示。图2 城市海绵体原理图3.5 给排水设计中的人行道设计在开展市政工程建设过程中，重要基础设计之一即是人行道。借助人行道，行人的出行将更为便捷，同时还能够全面展示城市的交通功能。在实施人行道建设中，有关工程设计单位必须以海绵城市的原则为依据实施建筑设计。在以往市政工程的建造过程中，所铺设的路面一般都是不透水的，甚至在阴雨潮湿的状况下，该技术水平下的路面也会产生受潮、积水的情况，由此使得汽车出行的安全备市政工程204受威胁。应用海洋技术，在使用建筑材料的工程中，应注重建筑物的透水性，以确保降雨完全渗入底层，从而避免了积水影响下雨效果的现象。3.6 海绵城市理念在附属设施中的应用路缘岩与路肩边沟均属于城市供水系统的主要附属工程，其建造结构则服务于海绵城市工程的有关设计规范。而路缘石又分为两个种类，分别为平缘岩与立缘岩。平缘石的位置通常与周围道路的高度一致，目的是为了促使雨水流入绿化带的雨水出口，从而降低路面水平;立缘石则通过豁口、钻孔等处理或进行适当间隔的安装，才能促使降雨更顺畅的流入绿化带内。但由于以往用水泥的道路肩和水沟设置方式，不仅缺乏美观，而且还经常出现阻塞现象，以至不能处理降雨，所以现在已广泛采用植草沟的方式。3.7 海绵城市理念在污水处理系统的应用城市每天产生的生活垃圾及生活废水，工程建设会带来大批的污染物，工业废水等，如果合理对它们加以管理利用，可以保持的生态环境、良好的城市形象。采用的海绵城市概念，将城市道路等基础设施建筑与城市污水排放管路的有效结合，深入研究了城市废水处理和净化的核心技术，对城市基础设施发展现状进行研究改造，进一步增强了城市给排水管路实用性，并进行了区域水体的均衡性设计，将可回收利用的雨水和不可处理利用的污水分流管理，保证了废水水质管线修建设计符合城市的整体规划要求。3.8 海绵城市理念在绿化带设计中的应用首先是对雨水的过滤功能问题，在雨天的时候往往会有很长时间的雨水甚至是突然下雨，但是众所周知，由于雨水并没有非常的洁净，所以在对雨水加以使用的时候需要事先加以过滤，防止雨水中的有害物质侵害植物。深入研究城市废水处理与净化的关键技术，对城市交通基本发展状况加以研究改造，提高城市给排水管道实用性，并完成区域水质的均衡性设计，将可回收利用的雨水与不可回收使用的城市污水分流管理。其次是汇集雨水，通过利用渗透性能很好的水泥进行敷设绿化区域，在降雨渗到底下的时候就可能汇集到了绿化区域中，在一般情况下绿化区域在城市设施工程道路下方的18cm之间，以达到降雨时正好可以顺势渗入工程路面附近的盲沟当中。而且还能够减少排水量，并且具备了蓄水的功效，所以建筑设计工程师们在方案设计的同时，也需要全面的结合周围绿化区域的位置加以分析，并且在基础上设置了导流水管，当城市中遇到强降雨的地方，就能够把大量的雨水加以吸纳，并储存，从而在大雨后植株缺水时候，自动完成了水份的补充，以保障植株正常生长发育的需求，从而达到了降雨量的充分利用。最后是拥有低排放功能，工程设计部门在设计的同时也可以把绿化区域的水管与施工现场相连接，确保了雨水的排放通道和排水管道相连通，而如果当雨天到来，或者绿化带不能接受大量雨水进入的时候，剩余的雨水也会经由水管排放甚至是直接进入地势较低的区域中储存起来，然后再顺着水管排放，以确保整个绿化区域都没有被雨水所淹没。4 结语综上所述，在市政供水方案中运用的海绵城市概念对提升城市生态环境，推动城市健康可持续发展有着重大的作用，同时有助于进一步完善城市的供水体系。在城市给排水工程设计中运用海绵城市的设计概念，主要包括了污水处理设计、道路设计和城市绿化设计等，当相应的工程设计技术人员在开展实际工作时，就需要发挥海绵城市规划理念的优越性，以便使市政供水系统的设计更为科学合理，为人民群众提供良好的生活环境。参考文献：1 樊彦雷.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用探讨J.智能建筑与智慧城市，2020（12）：100-102.2 李金龙，朱苏月.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用J.绿色环保建材，2020（05）：87+89